ADS-B系統(tǒng)在民航空管領(lǐng)域的應(yīng)用與分析

【摘?要】作為監(jiān)視技術(shù)，ADS-B技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空交通管制中，對監(jiān)控，導(dǎo)航和通信的定義進行了改進，對交通管制的狀況進行的改善，完善了飛機在飛行狀況中的實時監(jiān)控，對我國航空發(fā)展具有象征性的意義，提高了空管技術(shù)的水平，保障了其有效，精準，整體的技術(shù)優(yōu)勢，推動了我國航空技術(shù)的發(fā)展，本文就ADS-B技術(shù)在應(yīng)用方式方面進行簡要的分析，為我國空管技術(shù)中的問題提供參考。

【關(guān)鍵詞】ADS-B系統(tǒng);民航空管;應(yīng)用與分析

1 ADS-B技術(shù)原理

1.1ADS-B系統(tǒng)工作原理

作為集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息處理與顯示、信息傳輸通道和信息源三部分組成ADS-B系統(tǒng)。其大多數(shù)由多個地面站和航空器組成，數(shù)據(jù)雙向通信網(wǎng)狀采用多點對多點方式。CDTI依據(jù)收集的導(dǎo)航信息、機載雷達及ADS-B信息通過處理后給飛行員顯示飛機附近的態(tài)勢信息（如航速、高度、經(jīng)緯度）與此同時其他附加信息（如沖突告警信息，避碰策略）也會提供。CDTI（機艙綜合信息顯示器）接受其他航空器和地面服務(wù)設(shè)備的廣播ADS-B信息機載GNSS接收機收集到的導(dǎo)航信息來自機載ADS-B通信設(shè)備廣播式的發(fā)送，。航空器發(fā)出的信息發(fā)出的信息由ADS-B的信息傳輸通過空-空、空-地數(shù)據(jù)鏈進行傳輸，然后由ADS-B地面站接收，在傳到監(jiān)視信息處理設(shè)備后，通過對ADS-B的報文信息進行各種處理后，通過把ADS-B信鼠傳送到數(shù)據(jù)融合轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備進而進行雷達信息的數(shù)據(jù)融合，最后一步轉(zhuǎn)發(fā)給ATC中心，保證監(jiān)視定位對航天器的切實有效。

1.2 ADS-B數(shù)據(jù)鏈技術(shù)

美國為了滿足自己在航空事業(yè)的發(fā)達采用了UAT數(shù)據(jù)鏈，UAT數(shù)據(jù)鏈的采用為ADS-B技術(shù)私人訂制了一種符合空地及空空廣播要求的數(shù)據(jù)鏈。通過單一寬帶信道運行，設(shè)計頻段為978MHz;數(shù)據(jù)率19600bps，調(diào)制方式為FSK，調(diào)制方式為FSK。3、VDL-4數(shù)據(jù)鏈工作于VHF頻段（108～136.975MHz），使用STDMA技術(shù)，單信道帶寬25khz，數(shù)據(jù)率1Mbps。但是1090ES是國際民航組織明文規(guī)定的國際通用的數(shù)據(jù)鏈同時也是ADS-B技術(shù)可選的數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，通過傳統(tǒng)的二次雷達使用的1090MhzI答頻段進行運行。調(diào)制方式為PPM，數(shù)據(jù)率為1Mbps。目前運輸航空采用1090ES數(shù)據(jù)鏈是我國的趨勢和潮流，九洲數(shù)據(jù)公司生產(chǎn)的JZDAK01RM型號的1090ES地面站接收機應(yīng)用于本單位，著重分析1090ES數(shù)據(jù)鏈的報文格式與結(jié)構(gòu)是此次分析的重點。例如二次監(jiān)視雷達的s模式擴展電文報告Es的功能包含在1090ES。ADS-B112位消息脈沖前5位代表傳輸類別，DF 17格式用于s模式應(yīng)答機發(fā)射的ADS-B消息。第6至8位的CA字段表征了s模式應(yīng)答機的能力;第9至32位的AA字段為應(yīng)答機24個比特的CAO地址;第33至88位的ME字段包含ADs B消息的內(nèi)容;最后24位的PI字段為奇偶校驗位。ADS-B消息前導(dǎo)頭包含4個脈沖，第二個、第三個與第四個脈沖與第一個傳輸脈沖間隔各自為1.0、3.0和4.5微秒，ADS-B消息數(shù)據(jù)塊在第一個傳輸脈沖開始后的8微秒開始，112微秒間隔被分派給每一個ADS-B消息。s模式應(yīng)答機（Mode s Transponder）的下行頻率是1090MHz，信息的格式是簡單的脈沖位置編碼（PPM）。

1.3 ADS-B遠程監(jiān)控系統(tǒng)及其地面站接收機

民航飛機廣播的1090ES數(shù)據(jù)鏈報文信息被ADS B地面站接收機利用全向天線接收，為了有效的飛行監(jiān)視必須在跟蹤中建立飛行航跡記錄。標準的CAT021格式報文通過譯碼組報處理得到，通過以太網(wǎng)傳送到管制中心顯示的是本機相關(guān)狀態(tài)信息組合成的CAT023報文。還可以通過ADS-B地面站接收機利用遠程連接，遠程/本地維護操作可以通過本地維護端口來進行。

2.ADS-B技術(shù)的應(yīng)用

2.1實現(xiàn)飛行過程中的信息共享

ADS-B技術(shù)擁有遠程截獲能力強、格式簡單、信息處理成本低等優(yōu)點，對比于過去的雷達監(jiān)視技術(shù)，進行共享航空信息的作用更加重要，不管是其他跨域飛行的監(jiān)視信息，還是本地的空管監(jiān)視信息，為了提高信息共享的運行效率，必須進行完美地捕捉，確保信息共享的可靠性和安全性。

2.2空- 空協(xié)同中的ADS-B技術(shù)，

為了更加高效地處理處于飛行中的航空器之間的相互監(jiān)視作用，一般在空-空協(xié)同過程中運用ADS-B技術(shù)，與其相比之下，應(yīng)答式機載避撞系統(tǒng)突出了ADS-B的特點，例如自發(fā)廣播式的位置報告。各個航空器之間的協(xié)同能力可通過這種應(yīng)用得到有效的提升和保障，航空器撞擊狀況的發(fā)生盡量避免因為監(jiān)視系統(tǒng)原因。為飛行的自由化提供保障，而ADS-B為滿足這一要求而具有這種能力。

2.3用于機場地面活動區(qū)，

機場地面活動要想成本較低地運行較多地使用ADS-B技術(shù)應(yīng)用來運行，不僅僅因為其能達到航空器對整個場面進行監(jiān)控。與此同時與監(jiān)視雷達的作用區(qū)域比較，ADS-B技術(shù)的廣泛使用能夠使監(jiān)控區(qū)域延伸到航站樓的各向停機位，進而完成從“登機門到登機門”的全方位全過程管理在空中交通中的實現(xiàn)。

結(jié)語

綜上所述，ADS-B技術(shù)的未來發(fā)展被人們廣泛看好，其極有可能是未來監(jiān)視系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，盡管具體的ADS-B技術(shù)應(yīng)用中在實際運行中存在缺點，。例如ADS-B技術(shù)在地面工作和空中疏導(dǎo)要求中相比于其他的技術(shù)應(yīng)用還是具有明顯的優(yōu)勢，具有明顯的效用。因此，對ADS-B技術(shù)研究必須加大投資，加強對人才培訓(xùn)的關(guān)注，為空管監(jiān)視系統(tǒng)在我國的快速發(fā)展提供活力，助力我國空管事業(yè)的進一步改善。

參考文獻：

[1]黨春歡.ADS-B技術(shù)在空管中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2015（10）：88.

[2]劉滟波.ADS-B技術(shù)在空管中的應(yīng)用研究[J].科技與企業(yè)，2014（13）：389.

[3]陳寶玉.ADS-B技術(shù)在空管自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技視界，2014（17）：95-96.

[4]劉曉靜.ADS-B技術(shù)在空管中的應(yīng)用研究[J].空中交通管理，2011（06）：22-25.

作者簡介：陶磊，男，漢族，1965年9月1日，大專，畢業(yè)浙江工業(yè)大學(xué)。

（作者單位：民航浙江空管分局）